高周波半導体装置及びその装置を用いた無線装置
【課題】 フリップチップ実装した高周波回路チップの特性劣化を防止すると共に、低損失を実現できる高周波半導体装置及びその装置を用いた無線装置を提供する。
【解決手段】シリコン基板１１上に誘電体薄膜層１３を積層してなる実装基板１０を設ける。前記実装基板１０のシリコン基板１１にエッチング孔部１８を設ける。前記シリコン基板１１に接する誘電体薄膜層１３に接地用導体層１２を形成する。前記誘電体薄膜層１３の上面にマイクロストリップ線路部（伝送線路部）１４を形成する。前記マイクロストリップ線路部１４上にバンプ１６を介してフリップチップ実装し、エッチング孔部１８に対応する位置に高周波回路チップ１５を配置した。
【解決手段】シリコン基板１１上に誘電体薄膜層１３を積層してなる実装基板１０を設ける。前記実装基板１０のシリコン基板１１にエッチング孔部１８を設ける。前記シリコン基板１１に接する誘電体薄膜層１３に接地用導体層１２を形成する。前記誘電体薄膜層１３の上面にマイクロストリップ線路部（伝送線路部）１４を形成する。前記マイクロストリップ線路部１４上にバンプ１６を介してフリップチップ実装し、エッチング孔部１８に対応する位置に高周波回路チップ１５を配置した。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は高周波半導体装置及びその装置を用いた無線装置に関し、特に高周波半導体装置である高周波半導体集積回路と無線装置としての無線端末装置、無線基地局装置及び無線計測装置に施用して好適なるものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、高周波集積回路における実装技術には、バンプによる電極間の接合をするフリップチップ実装技術が注目されている。
【０００３】図１２は従来のフリップチップ実装技術を用いた高周波集積回路を成す高周波半導体装置の構成を示す。高周波半導体装置は、半導体基板としてのシリコンあるいはガラス基板８０の上に、接地導体層８１を形成し、次いで接地導体層８１の上に誘電体膜８２からなる層間絶縁膜を積層して形成する。さらに配線導体８３を用いて高周波配線を島状に形成し、島状の配線導体８３上にバンプ８４を用いて回路チップ８５をフリップチップ実装することにより高周波半導体装置を製造している。以上に説明した装置では、絶縁膜として誘電薄膜８２を用い、配線導体８３をマイクロストリップ線路として用いることにより、高周波領域における利用が可能になる。
【０００４】このような実装技術を採用した高周波半導体装置には、例えば特開平９−２８３６９３号公報に記載されているものがある。この高周波半導体装置は、半導体基板上に誘電体膜と電気回路層とを多層に形成して成る実装基板上の、半導体基板上に誘電体膜と配線層とを多層に形成してなり、その一方の面に接地導体を有する高周波回路チップを、接地導体面が実装基板の面と向き合うように、バンプを用いてフリップチップ実装することにより構成してある。このような高周波半導体装置では、高周波回路チップを実装する直下の位置に制御回路を形成できるので、小形・高集積化を実現することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の高周波半導体装置では、誘電体薄膜層及び伝送線路上にフリップチップ実装した高周波回路チップや、誘電体薄膜層上に形成したスパイラルインダクタなどの受動回路においては、高周波回路チップと受動回路との接地面における距離が数１０μｍ程度しかなく、高周波回路チップと受動回路との接地面における寄生容量が原因となる特性劣化を避けることができなくなる。また、例えば高周波回路チップと受動回路との接地面を何らかの手段により取り除いたとしても、その下にある誘電体により高周波特性が劣化することがある。
【０００６】本発明の目的は、伝送線路部上にフリップチップ実装した高周波回路チップの特性劣化を防止すると共に、低損失を実現できる高周波半導体装置及びその装置を用いた無線装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】そこで本発明の高周波半導体装置は、第１の半導体基板上に誘電体薄膜層を積層してなる実装基板と、実装基板の第１の半導体基板に形成されたエッチング孔部と、第１の半導体基板に接する誘電体薄膜層に形成された接地用導体層と、誘電体薄膜層の上面に形成された伝送線路部と、伝送線路部上にバンプを介してフリップチップ実装し、エッチング孔部に対応する位置に配置された高周波回路チップとを備えてなる。このような構成からなる本発明は、高周波回路チップの下側は接地用導体層がない誘電体薄膜層だけとなる。このため、接地用導体層及び第１の半導体基板の影響を受けることがなく、高周波回路チップの特性劣化を防止することができる。
【０００８】これによって、伝送線路部上にフリップチップ実装した高周波回路チップの特性劣化を防止すると共に、低損失を実現できる高周波半導体装置が得られる。
【０００９】本発明の高周波半導体装置は、高周波回路チップを覆うように配置され、誘電体薄膜層に接する第２の半導体基板と、第２の半導体基板が接する位置の誘電体薄膜層に穿設された第１のヴィアホールと、実装基板を挟んで第２の半導体基板と対峙する位置に設けられた吸放熱手段と、吸放熱手段と接する位置の第１の半導体基板に穿設された第２のヴィアホールと、第２の半導体基板と高周波回路チップとの間に設けられた熱伝導樹脂層とを備えてなる。このような構成からなる本発明は、作動時の発熱が第２の半導体基板及び放熱手段を通じて放熱され、高周波回路チップの動作時における特性劣化を防止することができる。
【００１０】本発明の高周波半導体装置は、第２の半導体基板の外表面に放熱用フィンが形成してある。このような構成からなる本発明は、第２の半導体基板の外表面に形成した放熱用フィンによって放熱作用がさらに高められ、高周波回路チップの動作時における熱による特性劣化を防止することができる。
【００１１】本発明の高周波半導体装置は、誘電体薄膜層が多層に形成され、多層の誘電体薄膜層における上下面に接地用導体層が形成されると共に、伝送線路部が、第２の半導体基板が多層の誘電体薄膜層に接する領域において多層の誘電体薄膜層の層間に形成されてなる。このような構成からなる本発明は、第２の半導体基板を誘電体薄膜層に密着させることができ、高周波回路チップが第２の半導体基板内に密閉されて外部の環境変化から保護されるから、高周波回路チップの特性劣化を防止することができる。
【００１２】本発明の高周波半導体装置は、伝送線路部の入力側の一部がスパイラルインダクタと静電容量とからなる受動素子部で構成され、受動素子部に対応する位置の第１の半導体基板にエッチング孔部を形成した構成にしてある。このような構成からなる本発明は、寄生容量を小さくできると共に、自己共振周波数を高くすることができる。このため、高い周波数領域まで安定した高周波回路チップの特性を得ることができる。
【００１３】本発明の高周波半導体装置は、第１の半導体基板上に樹脂シート層を積層してなる実装基板と、実装基板の第１の半導体基板に形成されたエッチング孔部と、第１の半導体基板に接する樹脂シート層に形成された接地用導体層と、樹脂シート層の上面に形成された伝送線路部と、伝送線路部上にバンプを介してフリップチップ実装し、エッチング孔部に対応する位置に配置された高周波回路チップとを備えてなる。このような構成からなる本発明は、高周波回路チップの下側は接地用導体層のない誘電体薄膜層だけとなる。このため、接地用導体層や第１の半導体基板の影響を受けることがなく、高周波回路チップの特性劣化を防止することができる。
【００１４】これによって、伝送線路部上にフリップチップ実装した高周波回路チップの特性劣化を防止すると共に、低損失を実現できる高周波半導体装置が得られる。
【００１５】本発明の高周波半導体装置は、高周波回路チップを覆うように配置され、樹脂シート層に接する第２の半導体基板と、第２の半導体基板が接する位置の樹脂シート層に穿設された第１のヴィアホールと、実装基板を挟んで第２の半導体基板と対峙する位置に設けられた吸放熱手段と、吸放熱手段と接する位置の第１の半導体基板に穿設された第２のヴィアホールと、第２の半導体基板と高周波回路チップとの間に設けられた熱伝導樹脂層とを備えてなる。このような構成からなる本発明は、作動時の発熱が第２の半導体基板及び放熱手段を通じて放熱され、高周波回路チップの動作時における特性劣化を防止することができる。
【００１６】本発明の高周波半導体装置は、第２の半導体基板の外表面に放熱用フィンが形成してある。このような構成からなる本発明は、第２の半導体基板の外表面に形成した放熱用フィンによって放熱作用がさらに高められ、高周波回路チップの動作時における熱による特性劣化を防止することができる。
【００１７】本発明の高周波半導体装置は、樹脂シート層が多層に形成され、多層の樹脂シート層における上下面に接地用導体層が形成されると共に、伝送線路部が、第２の半導体基板が多層の樹脂シート層に接する領域において多層の樹脂シート層の層間に形成されてなる。このような構成からなる本発明は、第２の半導体基板を樹脂シート層に密着させることができ、高周波回路チップが第２の半導体基板内に密閉されて外部の環境変化から保護されるから、高周波回路チップの特性劣化を防止することができる。
【００１８】本発明の高周波半導体装置は、伝送線路部の入力側の一部がスパイラルインダクタと静電容量とからなる受動素子部で構成され、受動素子部に対応する位置の第１の半導体基板にエッチング孔部を形成した構成にしてある。このような構成からなる本発明は、寄生容量を小さくすることができると共に、自己共振周波数を高くすることができる。このため、高周波領域まで安定した高周波回路チップの特性を得ることができる。
【００１９】本発明の高周波半導体装置は、伝送線路部が、マイクロストリップ線路またはコプレナ型伝送線路のいずれかを選択してなる。このような構成からなる本発明は、第２のシリコン基板上の伝送線路部として最適な線路を選択することにより、伝送線路部によって高周波回路チップの性能が低下しないようにすることができる。
【００２０】本発明の高周波半導体装置は、第１の半導体基板及び第２の半導体基板が、シリコン基板、セラミック基板あるいはガラス基板より一つを選択してなる。このような構成からなる本発明は、第１及び第２の半導体基板として最適な基板を選択することにより、第１及び第２の半導体基板によって高周波回路チップの性能が低下しないようにすることができる。
【００２１】本発明の高周波半導体装置は、誘電体薄膜層が、ベンゾシクロブテンまたはポリイミドから形成してある。このような構成からなる本発明は、誘電体薄膜層として好適にすることにより、誘電体薄膜層によって高周波回路チップの性能が低下しないようにすることができる。
【００２２】本発明の高周波半導体装置は、樹脂シート層が、ポリイミドシートで形成してある。このような構成からなる本発明は、樹脂シート層として好適にすることにより、誘電体薄膜層によって高周波回路チップの性能が低下しないようにすることができる。
【００２３】本発明の高周波半導体装置は、高周波回路チップの回路が第１の半導体基板に半導体プロセスによって形成してある。このような構成からなる本発明は、高周波回路チップをフリップチップ実装する必要がなく、モノリシック化ができるので、製造が容易で、コストの低廉化を図ることができる。
【００２４】本発明の高周波半導体装置を用いた無線装置は、第１の半導体基板上に誘電体薄膜層を積層してなる実装基板と、実装基板の第１の半導体基板に形成されたエッチング孔部と、第１の半導体基板に接する誘電体薄膜層に形成された接地用導体層と、誘電体薄膜層の上面に形成された伝送線路部と、伝送線路部上にバンプを介してフリップチップ実装し、エッチング孔部に対応する位置に配置された高周波回路チップとを備えてなる。このような構成からなる本発明は、高周波回路チップの下側は接地用導体層がない誘電体薄膜層だけとなる。このため、接地用導体層及び第１の半導体基板の影響を受けることがなく、高周波回路チップの特性劣化を防止することができ、無線装置として好適にすることができる。
【００２５】これによって、伝送線路部上にフリップチップ実装した高周波回路チップの特性劣化を防止すると共に、低損失を実現できる高周波半導体装置を用いた無線装置が得られる。
【００２６】本発明の高周波半導体装置を用いた無線装置は、高周波回路チップを覆うように配置され、誘電体薄膜層に接する第２の半導体基板と、第２の半導体基板が接する位置の誘電体薄膜層に穿設された第１のヴィアホールと、実装基板を挟んで第２の半導体基板と対峙する位置に設けられた吸放熱手段と、吸放熱手段と接する位置の第１の半導体基板に穿設された第２のヴィアホールと、第２の半導体基板と高周波回路チップとの間に設けられた熱伝導樹脂層とを備えてなる。このような構成からなる本発明は、作動時の発熱が第２の半導体基板及び放熱手段を通じて放熱され、高周波回路チップの動作時における特性劣化を防止することができ、無線装置として好適にすることができる。
【００２７】本発明の高周波半導体装置を用いた無線装置は、第２の半導体基板の外表面に放熱用フィンが形成してある。このような構成からなる本発明は、第２の半導体基板の外表面に形成した放熱用フィンによって放熱作用がさらに高められ、高周波回路チップの動作時における熱による特性劣化を防止することができ、無線装置として好適にすることができる。
【００２８】本発明の高周波半導体装置を用いた無線装置は、誘電体薄膜層が多層に形成され、多層の誘電体薄膜層における上下面に接地用導体層が形成されると共に、伝送線路部が、第２の半導体基板が多層の誘電体薄膜層に接する領域において多層の誘電体薄膜層の層間に形成されてなる。このような構成からなる本発明は、第２の半導体基板を誘電体薄膜層に密着させることができ、高周波回路チップが第２の半導体基板内に密閉されて外部の環境変化から保護されるから、高周波回路チップの特性劣化を防止することができ、無線装置として好適にすることができる。
【００２９】本発明の高周波半導体装置を用いた無線装置は、伝送線路部の入力側の一部がスパイラルインダクタと静電容量とからなる受動素子部で構成され、受動素子部に対応する位置の第１の半導体基板にエッチング孔部を形成した構成にしてある。このような構成からなる本発明は、寄生容量を小さくできると共に、自己共振周波数を高くすることができる。このため、高い周波数領域まで安定した高周波回路チップの性能を得ることができ、無線装置として好適にすることができる。
【００３０】本発明の高周波半導体装置を用いた無線装置は、第１の半導体基板上に樹脂シート層を積層してなる実装基板と、実装基板の第１の半導体基板に形成されたエッチング孔部と、第１の半導体基板に接する樹脂シート層に形成された接地用導体層と、樹脂シート層の上面に形成された伝送線路部と、伝送線路部上にバンプを介してフリップチップ実装し、エッチング孔部に対応する位置に配置された高周波回路チップとを備えてなる。このような構成からなる本発明は、高周波回路チップの下側は接地用導体層がない樹脂シート層だけとなる。このため、接地用導体層及び第１の半導体基板の影響を受けることがなく、高周波回路チップの特性劣化を防止することができ、無線装置として好適にすることができる。
【００３１】これによって、伝送線路部上にフリップチップ実装した高周波回路チップの特性劣化を防止すると共に、低損失を実現できる高周波半導体装置を用いた無線装置が得られる。
【００３２】本発明の高周波半導体装置を用いた無線装置は、高周波回路チップを覆うように配置され、樹脂シート層に接する第２の半導体基板と、第２の半導体基板が接する位置の樹脂シート層に穿設された第１のヴィアホールと、実装基板を挟んで第２の半導体基板と対峙する位置に設けられた吸放熱手段と、吸放熱手段と接する位置の第１の半導体基板に穿設された第２のヴィアホールと、第２の半導体基板と高周波回路チップとの間に設けられた熱伝導樹脂層とを備えてなる。このような構成からなる本発明は、作動時の発熱が第２の半導体基板及び吸放熱手段を通じて放熱され、高周波回路チップの動作時における特性劣化を防止することができ、無線装置として好適にすることができる。
【００３３】本発明の高周波半導体装置を用いた無線装置は、第２の半導体基板の外表面に放熱用フィンが形成してある。このような構成からなる本発明は、第２の半導体基板の外表面に形成した放熱用フィンによって放熱作用がさらに高められ、高周波回路チップの動作時における熱による特性劣化を防止することができ、無線装置として好適にすることができる。
【００３４】本発明の高周波半導体装置を用いた無線装置は、樹脂シート層が多層に形成され、多層の樹脂シート層における上下面に接地用導体層が形成されると共に、伝送線路部が、第２の半導体基板が多層の樹脂シート層に接する領域において多層の樹脂シート層の層間に形成されてなる。このような構成からなる本発明は、第２の半導体基板を樹脂シート層に密着させることができ、高周波回路チップが第２の半導体基板内に密閉されて外部の環境変化から保護されるから、高周波回路チップの特性劣化を防止することができ、無線装置として好適にすることができる。
【００３５】本発明の高周波半導体装置を用いた無線装置は、伝送線路部の入力側の一部がスパイラルインダクタと静電容量とからなる受動素子部で構成され、受動素子部に対応する位置の第１の半導体基板にエッチング孔部を形成した構成にしてある。このような構成からなる本発明は、寄生容量を小さくできると共に、自己共振周波数を高くすることができる。このため、高い周波数領域まで安定した高周波回路チップの性能を得ることができ、無線装置として好適にすることができる。
【００３６】本発明の高周波半導体装置を用いた無線装置は、伝送線路部が、マイクロストリップ線路またはコプレナ型伝送線路のいずれかを選択してなる。このような構成になる本発明は、第２のシリコン基板上の伝送線路部として最適な線路を選択することにより、伝送線路部によって高周波回路チップの性能が低下しないようにすることができ、無線装置として好適にすることができる。
【００３７】本発明の高周波半導体装置を用いた無線装置は、高周波回路チップの回路が第１の半導体基板に半導体プロセスによって形成してある。このような構成からなる本発明は、高周波回路チップをフリップチップ実装する必要がなく、モノリシック化ができるので、製造が容易で、コストの低廉化を図ることができる。
【００３８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。
【００３９】（実施の形態１）図１は本発明の高周波半導体装置における実施の形態１を示す断面図、図２は図１R>１に示す高周波半導体装置の組立て例を示す分解斜視図である。
【００４０】図１及び図２において、高周波半導体装置１の実装基板１０は、第１の半導体基板としてのシリコン基板１１上にベンゾシクロブテンＢＣＢからなる誘電体薄膜層１３を積層して形成してある。この誘電体薄膜層１３としてはポリイミドシート等の樹脂シート層を積層して形成することも可能である。シリコン基板１１には、エッチングにより形成されたエッチング孔部１８が設けてある。シリコン基板１１に形成したエッチング孔部１８はこの実施の形態においては貫通して形成してあるけれども、凹状の窪みとすることも可能である。この場合に、エッチング孔部１８の凹状の窪みの深さは、高周波回路チップ１５の基板の厚さが１００μｍ程度であるため、バンプ１６の高さを考慮すると、２００μ程度が望ましい。このようなエッチング孔部１８の貫通孔形状及び凹形状は、シリコン基板１１においてドライエッチング加工技術を用いることにより、容易に実現することができる。
【００４１】接地用導体層１２は、シリコン基板１１に接する誘電体薄膜層１３に形成してある。即ち、シリコン基板１１に形成したエッチング孔部１８を除いて形成してある。マイクロストリップ線路（伝送線路部）１４は誘電体薄膜層１３の上面に形成される。高周波回路チップ１５は、マイクロストリップ線路１４上にバンプ１６を介してフリップチップ実装し、エッチング孔部１８に対応する位置に配置される。
【００４２】誘電体薄膜層１３は、高周波誘電率の低いベンゾシクロブデンやポリイミド等の材料から形成される。
【００４３】高周波回路チップ１５は、エッチング孔部１８に対応する位置に配置されるので、高周波回路チップ１５の下側部分に接地用導体層１２がない構造となっている。なお、高周波回路チップ１５をフリップチップ実装する際には、封止樹脂１７を用いる。
【００４４】このような構成からなる高周波半導体装置１は、実装基板１０のシリコン基板１１にエッチング孔部１８を形成し、シリコン基板１１に接する誘電体薄膜層１３に接地用導体層１２を設けると共に、誘電体薄膜層１３の上面にマイクロストリップ線路１４やエッチング孔部１８に対応する位置に高周波回路チップ１５が配置されることにより、高周波回路チップ１５の下側は接地用導体層１２がない誘電体薄膜層１３だけとなる。このため、接地用導体層１２及びシリコン基板１１による高周波回路チップ１５の特性劣化を防止することができる。
【００４５】これによって、伝送線路部１４上にフリップチップ実装した高周波回路チップ１５の特性劣化を防止すると共に、低損失を実現できる高周波半導体装置１及びその装置を用いた無線装置が得られる。
【００４６】また、誘電体薄膜１３の材料として、高周波誘電率の低い（例えば、誘電率εγ＝２．６）のベンゾシクロブテンＢＣＢを用いることにより高周波回路チップ１５の特性劣化をさらに抑えることができる。また、高周波回路チップ１５の回路面は、封止樹脂１７及び誘電体薄膜層１３で保護されるので、電極の酸化を防止することができる。
【００４７】（実施の形態２）図３及び図４は本発明における実施の形態２を示す断面図で、図３は高周波半導体装置の断面図、図４は図３のＡ部拡大図である。以下、本実施の形態について説明する。なお、説明に際して実施の形態１と同一の構成部分については、同一の符号を付け、その重複する説明を省略する。
【００４８】図３に示す高周波半導体装置１は、第２の半導体基板としての第２のシリコン基板２０を備えており、この第２のシリコン基板２０は、バンプ１６を介在してマイクロストリップ線路（伝送線路部）１４にフリップチップ実装された高周波回路チップ１５を覆い、誘電体薄膜層１３に接している。即ち、第２のシリコン基板２０にはエッチング技術を用いて凹状の窪み２０Ｂが形成してあり、この窪み２０Ｂ内に高周波回路チップ１５が複数個収容してある。また、窪み２０Ｂに高周波回路チップ１５を収容するに際して、第２のシリコン基板２０と高周波回路チップ１５との間に熱伝導性の樹脂を封入して、熱伝導樹脂層２１を形成してある。尚、第２の半導体基板２０は、シリコンに限らず、放熱性の良いセラミックスや金属材料から形成することが可能である。
【００４９】また、実装基板１０は、第２のシリコン基板２０が接する位置の誘電体薄膜層１３に穿設された第１のヴィアホール２３と、実装基板１０を挟んで第２のシリコン基板２０と対峙する位置に設けられた吸放熱手段としてのヒートシンク２２と、このヒートシンク２２と接する位置のシリコン基板１１に穿設された第２のヴィアホール２４とを備えている。
【００５０】また、誘電体薄膜層１３は図４に拡大して示すように、多層構造に形成してある。即ち、図４に示す実施の形態においては、誘電体薄膜層１３を２層１３ａ，１３ｂに形成し、誘電体薄膜層１３の上下面に接地用導体層２５，１２が形成してある。また、マイクロストリップ線路１４が３つに分割されたマイクロストリップ線路１４ａ，１４ｂ，１４ｃから構成されており、このマイクロストリップ線路１４（１４ａ，１４ｂ，１４ｃ）は、誘電体薄膜層の上面に形成されると共に、第２のシリコン基板２０が誘電体薄膜層１３に接する領域において多層の誘電体薄膜層１３の層１３ａと層１３ｂとの間に形成してある。誘電体薄膜１３の上面及び層１３ａ，１３ｂ間に設けたマイクロストリップ線路１４ａ，１４ｂ，１４ｃのそれぞれは、相互にヴィアホール２３ａ，２３ｂで接続してある。また、接地用導体層１２と接地用導体層２５との間はヴィアホール２３ｃで接続してある。ここに、ヴィアホール２３ａ，２３ｂ，２３ｃは第１ヴィアホール２３を構成している。
【００５１】斯かる構成において、高周波回路チップ１５で発生した熱は、第１ヴィアホール２３（２３ａ，２３ｂ，２３ｃ）及び第２ヴィアホール２４を介して、第２のシリコン基板２０及びヒートシンク２２に伝導されて放熱される。このとき、高周波回路チップ１５と第２のシリコン基板２０間に熱伝導性樹脂層２１が設けられていることにより、熱伝導性が良好となり放熱が促進される。
【００５２】これによって、高周波回路チップ１５の作動時の発熱が第２のシリコン基板２０及びヒートシンク２２を介して放熱され、高周波回路チップ１５の作動時における特性劣化を防止することができる。
【００５３】また、マイクロストリップ線路１４ａ，１４ｃはヴィアホール２３ａ，２３ｂを介して、一旦内層を通るストリップ線路１４ｂと連絡されるため、第２のシリコン基板２０を誘電体薄膜層１３に密着させることができ、高周波回路チップ１５を密閉状態にすることが可能になる。このため、高周波回路チップ１５が第２のシリコン基板２０内に密閉されて外部の環境変化から保護されるから、高周波回路チップ１５の特性劣化を防止することができる。
【００５４】（実施の形態３）図５は本発明における実施の形態３を示す図面で、高周波半導体装置の断面図である。この実施の形態３が実施の形態２と異なる点は、第２の実施の形態で述べた第２のシリコン基板２０の外表面に放熱用フィン３０を形成した点である。
【００５５】斯かる構成においては、作動時、高周波回路チップ１５で発生した熱を熱伝導樹脂層２１で効率良く伝導させて放熱用フィン２２において放熱することにより、この放熱用フィン３０によって放熱作用がさらに高められて、高周波回路チップ１５の動作時における熱による特性劣化を防止することができる。
【００５６】（実施の形態４）図６及び図７は本発明における実施の形態４を示す図であり、図６の（Ａ）は高周波半導体装置の断面図、（Ｂ）は断面図（Ａ）のマイクロストリップ線路の一部を示す平面図、図７は図６における高周波回路チップ及び受動素子部の回路図である。
【００５７】図６に示す高周波半導体装置１は、２層１３ａ，１３ｂの誘電体薄膜層１３の上に形成したマイクロストリップ線路１４の一部をスパイラルインダクタ３１とＭＩＭ容量（静電容量）３２とからなる受動素子部３３で構成してある。
【００５８】また、受動素子部３３に対応する位置のシリコン基板１１にエッチング孔部１８が形成してある。
【００５９】高周波回路チップ１５内に集積した回路としては、コレクタ接地型のコルピッツ発振回路３９が用いられている（図７参照）。即ち、コルピッツ発振回路３９は、能動素子であるトランジスタ４０ａ、トランジスタ４０ａのベース側に接続される帰還容量であるコンデンサ４０ｂ，４０ｃ、バイアス抵抗である抵抗４０ｅ，４０ｆ、トランジスタ４０ａのコレクタ側に接続される電源端子４１、トランジスタ４０ａのエミッタ側と接地側との間のバイアス抵抗４０ｄからなる。トランジスタ４０ａのベース側に接続されるコンデンサ４０ｂ，４０ｃの略中点からはトランジスタ４０ａのエミッタ側を経て出力端子４２と接続されている。また、トランジス４０ａのべース側には受動素子部３３のスパイラルインダクタ３１及びＭＩＭ容量３２が直列に接続してある。
【００６０】斯かる構成においては、マイクロストリップ線路１４上に形成した受動素子部３３（スパイラルインダクタ３１及びＭＩＭ容量３２）に対応する位置のシリコン基板１１にエッチング孔部１８を形成して接地用導体層１２が取り除かれているから、寄生容量を小さくすることができると共に、自己共振周波数を高くすることができる。このため、高い周波数領域まで安定した高周波回路チップ１５の性能を得ることができる。
【００６１】(実施の形態５)図８は本発明における実施の形態５を示す図で、（Ａ）は高周波半導体装置の断面図、（Ｂ）は断面図（Ａ）の要部の平面図である。この実施の形態５が先に説明した実施の形態４と異なる点は、高周波回路チップ１５の回路４３をシリコン基板１１上に半導体プロセスによって形成した点である。
【００６２】斯かる構成によれば、高周波回路チップ１５をフリップチップ実装する必要がなく、モノリシック化が実現できるので、製造が容易となり、製造コストの低廉化を図ることができる。
【００６３】(実施の形態６)図９は本発明における実施の形態６を示す図で、高周波半導体装置の断面図である。この実施の形態６がこれまでに説明してきた実施の形態と異なるところは、誘電体薄膜層１３として樹脂シートを用い、この樹脂シート層にポリイミドシート５０を用いている点と、シリコン基板１１にエッチング孔部１８を凹状に形成した点である。
【００６４】即ち、シリコン基板１１上にポリイミドシート（樹脂シート層）５０を積層してなる実装基板１のシリコン基板１１に、貫通しない凹状のエッチング孔部１８が形成してある。
【００６５】斯く構成することによっても、先に説明した実施の形態と略同様の作用及び効果が得られる。加えて、シリコン基板１１に形成したエッチング孔部１８が貫通しない凹状に形成してあるから、シリコン基板１１の機械的強度が強いものとなる。
【００６６】（実施の形態７）図１０は本発明における実施の形態７を示す図で、（Ａ）は高周波半導体装置の断面図、（Ｂ）は断面図（Ａ）の底面図である。
【００６７】この実施の形態７が実施の形態６と異なるのは、ポリイミドシート５０の代わりにセラミックス基板５１を用いている点、接地導体１２の略中央部に接地導体窓５２を形成した点が異なる。斯く構成しても、先に述べた実施の形態と略同様の作用及び効果が得られる。
【００６８】（実施の形態８）図１１は本発明における実施の形態８を示す図で、（Ａ）は高周波半導体装置の断面図、（Ｂ）は同じく平面図である。
【００６９】この実施の形態８が実施の形態７と異なるのは、セラミックス基板５１の上面に伝送線路部１４としてコプレナ型伝送線路６０を用いている点である。斯く構成しても先に述べた実施の形態と略同様の作用及び効果が得られる。また、伝送線路部１４によって高周波回路チップ１５の性能が低下しないようにすることができる。
【００７０】
【発明の効果】以上のように本発明は、伝送線路部にフリップチップ実装した高周波回路チップの特性劣化を防止すると共に、低損失を実現できる高周波半導体装置及びその装置を用いた無線装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の高周波半導体装置における実施の形態１を示す断面図
【図２】図１に示す高周波半導体装置の組立て例を示す分解斜視図
【図３】本発明における実施の形態２を示す高周波半導体装置の断面図
【図４】図３のＡ部拡大図
【図５】本発明における実施の形態３を示す高周波半導体装置の断面図
【図６】本発明における実施の形態４を、高周波半導体装置の断面図（Ａ）、断面図（Ａ）のマイクロストリップ線路の一部を示す平面図（Ｂ）で示す図面
【図７】図６における高周波回路チップ及び受動素子部の回路図
【図８】本発明における実施の形態５を、高周波半導体装置の断面図（Ａ）、断面図（Ａ）の要部の平面図（Ｂ）で示す図面
【図９】本発明における実施の形態６を示す高周波半導体装置の断面図
【図１０】本発明における実施の形態７を、高周波半導体装置の断面図（Ａ）、底面図（Ｂ）で示す図面
【図１１】本発明における実施の形態８を、高周波半導体装置の断面図（Ａ）、平面図（Ｂ）で示す図面
【図１２】従来の高周波半導体装置の断面図
【符号の説明】
１ 高周波半導体装置
１０ 実装基板
１１ シリコン基板（第１の半導体基板）
１２ 接地用導体層
１３ 誘電体薄膜層
１４ マイクロストリップ線路（伝送線路部）
１５ 高周波回路チップ
１６ バンプ
１８ エッチング孔部
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は高周波半導体装置及びその装置を用いた無線装置に関し、特に高周波半導体装置である高周波半導体集積回路と無線装置としての無線端末装置、無線基地局装置及び無線計測装置に施用して好適なるものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、高周波集積回路における実装技術には、バンプによる電極間の接合をするフリップチップ実装技術が注目されている。
【０００３】図１２は従来のフリップチップ実装技術を用いた高周波集積回路を成す高周波半導体装置の構成を示す。高周波半導体装置は、半導体基板としてのシリコンあるいはガラス基板８０の上に、接地導体層８１を形成し、次いで接地導体層８１の上に誘電体膜８２からなる層間絶縁膜を積層して形成する。さらに配線導体８３を用いて高周波配線を島状に形成し、島状の配線導体８３上にバンプ８４を用いて回路チップ８５をフリップチップ実装することにより高周波半導体装置を製造している。以上に説明した装置では、絶縁膜として誘電薄膜８２を用い、配線導体８３をマイクロストリップ線路として用いることにより、高周波領域における利用が可能になる。
【０００４】このような実装技術を採用した高周波半導体装置には、例えば特開平９−２８３６９３号公報に記載されているものがある。この高周波半導体装置は、半導体基板上に誘電体膜と電気回路層とを多層に形成して成る実装基板上の、半導体基板上に誘電体膜と配線層とを多層に形成してなり、その一方の面に接地導体を有する高周波回路チップを、接地導体面が実装基板の面と向き合うように、バンプを用いてフリップチップ実装することにより構成してある。このような高周波半導体装置では、高周波回路チップを実装する直下の位置に制御回路を形成できるので、小形・高集積化を実現することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の高周波半導体装置では、誘電体薄膜層及び伝送線路上にフリップチップ実装した高周波回路チップや、誘電体薄膜層上に形成したスパイラルインダクタなどの受動回路においては、高周波回路チップと受動回路との接地面における距離が数１０μｍ程度しかなく、高周波回路チップと受動回路との接地面における寄生容量が原因となる特性劣化を避けることができなくなる。また、例えば高周波回路チップと受動回路との接地面を何らかの手段により取り除いたとしても、その下にある誘電体により高周波特性が劣化することがある。
【０００６】本発明の目的は、伝送線路部上にフリップチップ実装した高周波回路チップの特性劣化を防止すると共に、低損失を実現できる高周波半導体装置及びその装置を用いた無線装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】そこで本発明の高周波半導体装置は、第１の半導体基板上に誘電体薄膜層を積層してなる実装基板と、実装基板の第１の半導体基板に形成されたエッチング孔部と、第１の半導体基板に接する誘電体薄膜層に形成された接地用導体層と、誘電体薄膜層の上面に形成された伝送線路部と、伝送線路部上にバンプを介してフリップチップ実装し、エッチング孔部に対応する位置に配置された高周波回路チップとを備えてなる。このような構成からなる本発明は、高周波回路チップの下側は接地用導体層がない誘電体薄膜層だけとなる。このため、接地用導体層及び第１の半導体基板の影響を受けることがなく、高周波回路チップの特性劣化を防止することができる。
【０００８】これによって、伝送線路部上にフリップチップ実装した高周波回路チップの特性劣化を防止すると共に、低損失を実現できる高周波半導体装置が得られる。
【０００９】本発明の高周波半導体装置は、高周波回路チップを覆うように配置され、誘電体薄膜層に接する第２の半導体基板と、第２の半導体基板が接する位置の誘電体薄膜層に穿設された第１のヴィアホールと、実装基板を挟んで第２の半導体基板と対峙する位置に設けられた吸放熱手段と、吸放熱手段と接する位置の第１の半導体基板に穿設された第２のヴィアホールと、第２の半導体基板と高周波回路チップとの間に設けられた熱伝導樹脂層とを備えてなる。このような構成からなる本発明は、作動時の発熱が第２の半導体基板及び放熱手段を通じて放熱され、高周波回路チップの動作時における特性劣化を防止することができる。
【００１０】本発明の高周波半導体装置は、第２の半導体基板の外表面に放熱用フィンが形成してある。このような構成からなる本発明は、第２の半導体基板の外表面に形成した放熱用フィンによって放熱作用がさらに高められ、高周波回路チップの動作時における熱による特性劣化を防止することができる。
【００１１】本発明の高周波半導体装置は、誘電体薄膜層が多層に形成され、多層の誘電体薄膜層における上下面に接地用導体層が形成されると共に、伝送線路部が、第２の半導体基板が多層の誘電体薄膜層に接する領域において多層の誘電体薄膜層の層間に形成されてなる。このような構成からなる本発明は、第２の半導体基板を誘電体薄膜層に密着させることができ、高周波回路チップが第２の半導体基板内に密閉されて外部の環境変化から保護されるから、高周波回路チップの特性劣化を防止することができる。
【００１２】本発明の高周波半導体装置は、伝送線路部の入力側の一部がスパイラルインダクタと静電容量とからなる受動素子部で構成され、受動素子部に対応する位置の第１の半導体基板にエッチング孔部を形成した構成にしてある。このような構成からなる本発明は、寄生容量を小さくできると共に、自己共振周波数を高くすることができる。このため、高い周波数領域まで安定した高周波回路チップの特性を得ることができる。
【００１３】本発明の高周波半導体装置は、第１の半導体基板上に樹脂シート層を積層してなる実装基板と、実装基板の第１の半導体基板に形成されたエッチング孔部と、第１の半導体基板に接する樹脂シート層に形成された接地用導体層と、樹脂シート層の上面に形成された伝送線路部と、伝送線路部上にバンプを介してフリップチップ実装し、エッチング孔部に対応する位置に配置された高周波回路チップとを備えてなる。このような構成からなる本発明は、高周波回路チップの下側は接地用導体層のない誘電体薄膜層だけとなる。このため、接地用導体層や第１の半導体基板の影響を受けることがなく、高周波回路チップの特性劣化を防止することができる。
【００１４】これによって、伝送線路部上にフリップチップ実装した高周波回路チップの特性劣化を防止すると共に、低損失を実現できる高周波半導体装置が得られる。
【００１５】本発明の高周波半導体装置は、高周波回路チップを覆うように配置され、樹脂シート層に接する第２の半導体基板と、第２の半導体基板が接する位置の樹脂シート層に穿設された第１のヴィアホールと、実装基板を挟んで第２の半導体基板と対峙する位置に設けられた吸放熱手段と、吸放熱手段と接する位置の第１の半導体基板に穿設された第２のヴィアホールと、第２の半導体基板と高周波回路チップとの間に設けられた熱伝導樹脂層とを備えてなる。このような構成からなる本発明は、作動時の発熱が第２の半導体基板及び放熱手段を通じて放熱され、高周波回路チップの動作時における特性劣化を防止することができる。
【００１６】本発明の高周波半導体装置は、第２の半導体基板の外表面に放熱用フィンが形成してある。このような構成からなる本発明は、第２の半導体基板の外表面に形成した放熱用フィンによって放熱作用がさらに高められ、高周波回路チップの動作時における熱による特性劣化を防止することができる。
【００１７】本発明の高周波半導体装置は、樹脂シート層が多層に形成され、多層の樹脂シート層における上下面に接地用導体層が形成されると共に、伝送線路部が、第２の半導体基板が多層の樹脂シート層に接する領域において多層の樹脂シート層の層間に形成されてなる。このような構成からなる本発明は、第２の半導体基板を樹脂シート層に密着させることができ、高周波回路チップが第２の半導体基板内に密閉されて外部の環境変化から保護されるから、高周波回路チップの特性劣化を防止することができる。
【００１８】本発明の高周波半導体装置は、伝送線路部の入力側の一部がスパイラルインダクタと静電容量とからなる受動素子部で構成され、受動素子部に対応する位置の第１の半導体基板にエッチング孔部を形成した構成にしてある。このような構成からなる本発明は、寄生容量を小さくすることができると共に、自己共振周波数を高くすることができる。このため、高周波領域まで安定した高周波回路チップの特性を得ることができる。
【００１９】本発明の高周波半導体装置は、伝送線路部が、マイクロストリップ線路またはコプレナ型伝送線路のいずれかを選択してなる。このような構成からなる本発明は、第２のシリコン基板上の伝送線路部として最適な線路を選択することにより、伝送線路部によって高周波回路チップの性能が低下しないようにすることができる。
【００２０】本発明の高周波半導体装置は、第１の半導体基板及び第２の半導体基板が、シリコン基板、セラミック基板あるいはガラス基板より一つを選択してなる。このような構成からなる本発明は、第１及び第２の半導体基板として最適な基板を選択することにより、第１及び第２の半導体基板によって高周波回路チップの性能が低下しないようにすることができる。
【００２１】本発明の高周波半導体装置は、誘電体薄膜層が、ベンゾシクロブテンまたはポリイミドから形成してある。このような構成からなる本発明は、誘電体薄膜層として好適にすることにより、誘電体薄膜層によって高周波回路チップの性能が低下しないようにすることができる。
【００２２】本発明の高周波半導体装置は、樹脂シート層が、ポリイミドシートで形成してある。このような構成からなる本発明は、樹脂シート層として好適にすることにより、誘電体薄膜層によって高周波回路チップの性能が低下しないようにすることができる。
【００２３】本発明の高周波半導体装置は、高周波回路チップの回路が第１の半導体基板に半導体プロセスによって形成してある。このような構成からなる本発明は、高周波回路チップをフリップチップ実装する必要がなく、モノリシック化ができるので、製造が容易で、コストの低廉化を図ることができる。
【００２４】本発明の高周波半導体装置を用いた無線装置は、第１の半導体基板上に誘電体薄膜層を積層してなる実装基板と、実装基板の第１の半導体基板に形成されたエッチング孔部と、第１の半導体基板に接する誘電体薄膜層に形成された接地用導体層と、誘電体薄膜層の上面に形成された伝送線路部と、伝送線路部上にバンプを介してフリップチップ実装し、エッチング孔部に対応する位置に配置された高周波回路チップとを備えてなる。このような構成からなる本発明は、高周波回路チップの下側は接地用導体層がない誘電体薄膜層だけとなる。このため、接地用導体層及び第１の半導体基板の影響を受けることがなく、高周波回路チップの特性劣化を防止することができ、無線装置として好適にすることができる。
【００２５】これによって、伝送線路部上にフリップチップ実装した高周波回路チップの特性劣化を防止すると共に、低損失を実現できる高周波半導体装置を用いた無線装置が得られる。
【００２６】本発明の高周波半導体装置を用いた無線装置は、高周波回路チップを覆うように配置され、誘電体薄膜層に接する第２の半導体基板と、第２の半導体基板が接する位置の誘電体薄膜層に穿設された第１のヴィアホールと、実装基板を挟んで第２の半導体基板と対峙する位置に設けられた吸放熱手段と、吸放熱手段と接する位置の第１の半導体基板に穿設された第２のヴィアホールと、第２の半導体基板と高周波回路チップとの間に設けられた熱伝導樹脂層とを備えてなる。このような構成からなる本発明は、作動時の発熱が第２の半導体基板及び放熱手段を通じて放熱され、高周波回路チップの動作時における特性劣化を防止することができ、無線装置として好適にすることができる。
【００２７】本発明の高周波半導体装置を用いた無線装置は、第２の半導体基板の外表面に放熱用フィンが形成してある。このような構成からなる本発明は、第２の半導体基板の外表面に形成した放熱用フィンによって放熱作用がさらに高められ、高周波回路チップの動作時における熱による特性劣化を防止することができ、無線装置として好適にすることができる。
【００２８】本発明の高周波半導体装置を用いた無線装置は、誘電体薄膜層が多層に形成され、多層の誘電体薄膜層における上下面に接地用導体層が形成されると共に、伝送線路部が、第２の半導体基板が多層の誘電体薄膜層に接する領域において多層の誘電体薄膜層の層間に形成されてなる。このような構成からなる本発明は、第２の半導体基板を誘電体薄膜層に密着させることができ、高周波回路チップが第２の半導体基板内に密閉されて外部の環境変化から保護されるから、高周波回路チップの特性劣化を防止することができ、無線装置として好適にすることができる。
【００２９】本発明の高周波半導体装置を用いた無線装置は、伝送線路部の入力側の一部がスパイラルインダクタと静電容量とからなる受動素子部で構成され、受動素子部に対応する位置の第１の半導体基板にエッチング孔部を形成した構成にしてある。このような構成からなる本発明は、寄生容量を小さくできると共に、自己共振周波数を高くすることができる。このため、高い周波数領域まで安定した高周波回路チップの性能を得ることができ、無線装置として好適にすることができる。
【００３０】本発明の高周波半導体装置を用いた無線装置は、第１の半導体基板上に樹脂シート層を積層してなる実装基板と、実装基板の第１の半導体基板に形成されたエッチング孔部と、第１の半導体基板に接する樹脂シート層に形成された接地用導体層と、樹脂シート層の上面に形成された伝送線路部と、伝送線路部上にバンプを介してフリップチップ実装し、エッチング孔部に対応する位置に配置された高周波回路チップとを備えてなる。このような構成からなる本発明は、高周波回路チップの下側は接地用導体層がない樹脂シート層だけとなる。このため、接地用導体層及び第１の半導体基板の影響を受けることがなく、高周波回路チップの特性劣化を防止することができ、無線装置として好適にすることができる。
【００３１】これによって、伝送線路部上にフリップチップ実装した高周波回路チップの特性劣化を防止すると共に、低損失を実現できる高周波半導体装置を用いた無線装置が得られる。
【００３２】本発明の高周波半導体装置を用いた無線装置は、高周波回路チップを覆うように配置され、樹脂シート層に接する第２の半導体基板と、第２の半導体基板が接する位置の樹脂シート層に穿設された第１のヴィアホールと、実装基板を挟んで第２の半導体基板と対峙する位置に設けられた吸放熱手段と、吸放熱手段と接する位置の第１の半導体基板に穿設された第２のヴィアホールと、第２の半導体基板と高周波回路チップとの間に設けられた熱伝導樹脂層とを備えてなる。このような構成からなる本発明は、作動時の発熱が第２の半導体基板及び吸放熱手段を通じて放熱され、高周波回路チップの動作時における特性劣化を防止することができ、無線装置として好適にすることができる。
【００３３】本発明の高周波半導体装置を用いた無線装置は、第２の半導体基板の外表面に放熱用フィンが形成してある。このような構成からなる本発明は、第２の半導体基板の外表面に形成した放熱用フィンによって放熱作用がさらに高められ、高周波回路チップの動作時における熱による特性劣化を防止することができ、無線装置として好適にすることができる。
【００３４】本発明の高周波半導体装置を用いた無線装置は、樹脂シート層が多層に形成され、多層の樹脂シート層における上下面に接地用導体層が形成されると共に、伝送線路部が、第２の半導体基板が多層の樹脂シート層に接する領域において多層の樹脂シート層の層間に形成されてなる。このような構成からなる本発明は、第２の半導体基板を樹脂シート層に密着させることができ、高周波回路チップが第２の半導体基板内に密閉されて外部の環境変化から保護されるから、高周波回路チップの特性劣化を防止することができ、無線装置として好適にすることができる。
【００３５】本発明の高周波半導体装置を用いた無線装置は、伝送線路部の入力側の一部がスパイラルインダクタと静電容量とからなる受動素子部で構成され、受動素子部に対応する位置の第１の半導体基板にエッチング孔部を形成した構成にしてある。このような構成からなる本発明は、寄生容量を小さくできると共に、自己共振周波数を高くすることができる。このため、高い周波数領域まで安定した高周波回路チップの性能を得ることができ、無線装置として好適にすることができる。
【００３６】本発明の高周波半導体装置を用いた無線装置は、伝送線路部が、マイクロストリップ線路またはコプレナ型伝送線路のいずれかを選択してなる。このような構成になる本発明は、第２のシリコン基板上の伝送線路部として最適な線路を選択することにより、伝送線路部によって高周波回路チップの性能が低下しないようにすることができ、無線装置として好適にすることができる。
【００３７】本発明の高周波半導体装置を用いた無線装置は、高周波回路チップの回路が第１の半導体基板に半導体プロセスによって形成してある。このような構成からなる本発明は、高周波回路チップをフリップチップ実装する必要がなく、モノリシック化ができるので、製造が容易で、コストの低廉化を図ることができる。
【００３８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。
【００３９】（実施の形態１）図１は本発明の高周波半導体装置における実施の形態１を示す断面図、図２は図１R>１に示す高周波半導体装置の組立て例を示す分解斜視図である。
【００４０】図１及び図２において、高周波半導体装置１の実装基板１０は、第１の半導体基板としてのシリコン基板１１上にベンゾシクロブテンＢＣＢからなる誘電体薄膜層１３を積層して形成してある。この誘電体薄膜層１３としてはポリイミドシート等の樹脂シート層を積層して形成することも可能である。シリコン基板１１には、エッチングにより形成されたエッチング孔部１８が設けてある。シリコン基板１１に形成したエッチング孔部１８はこの実施の形態においては貫通して形成してあるけれども、凹状の窪みとすることも可能である。この場合に、エッチング孔部１８の凹状の窪みの深さは、高周波回路チップ１５の基板の厚さが１００μｍ程度であるため、バンプ１６の高さを考慮すると、２００μ程度が望ましい。このようなエッチング孔部１８の貫通孔形状及び凹形状は、シリコン基板１１においてドライエッチング加工技術を用いることにより、容易に実現することができる。
【００４１】接地用導体層１２は、シリコン基板１１に接する誘電体薄膜層１３に形成してある。即ち、シリコン基板１１に形成したエッチング孔部１８を除いて形成してある。マイクロストリップ線路（伝送線路部）１４は誘電体薄膜層１３の上面に形成される。高周波回路チップ１５は、マイクロストリップ線路１４上にバンプ１６を介してフリップチップ実装し、エッチング孔部１８に対応する位置に配置される。
【００４２】誘電体薄膜層１３は、高周波誘電率の低いベンゾシクロブデンやポリイミド等の材料から形成される。
【００４３】高周波回路チップ１５は、エッチング孔部１８に対応する位置に配置されるので、高周波回路チップ１５の下側部分に接地用導体層１２がない構造となっている。なお、高周波回路チップ１５をフリップチップ実装する際には、封止樹脂１７を用いる。
【００４４】このような構成からなる高周波半導体装置１は、実装基板１０のシリコン基板１１にエッチング孔部１８を形成し、シリコン基板１１に接する誘電体薄膜層１３に接地用導体層１２を設けると共に、誘電体薄膜層１３の上面にマイクロストリップ線路１４やエッチング孔部１８に対応する位置に高周波回路チップ１５が配置されることにより、高周波回路チップ１５の下側は接地用導体層１２がない誘電体薄膜層１３だけとなる。このため、接地用導体層１２及びシリコン基板１１による高周波回路チップ１５の特性劣化を防止することができる。
【００４５】これによって、伝送線路部１４上にフリップチップ実装した高周波回路チップ１５の特性劣化を防止すると共に、低損失を実現できる高周波半導体装置１及びその装置を用いた無線装置が得られる。
【００４６】また、誘電体薄膜１３の材料として、高周波誘電率の低い（例えば、誘電率εγ＝２．６）のベンゾシクロブテンＢＣＢを用いることにより高周波回路チップ１５の特性劣化をさらに抑えることができる。また、高周波回路チップ１５の回路面は、封止樹脂１７及び誘電体薄膜層１３で保護されるので、電極の酸化を防止することができる。
【００４７】（実施の形態２）図３及び図４は本発明における実施の形態２を示す断面図で、図３は高周波半導体装置の断面図、図４は図３のＡ部拡大図である。以下、本実施の形態について説明する。なお、説明に際して実施の形態１と同一の構成部分については、同一の符号を付け、その重複する説明を省略する。
【００４８】図３に示す高周波半導体装置１は、第２の半導体基板としての第２のシリコン基板２０を備えており、この第２のシリコン基板２０は、バンプ１６を介在してマイクロストリップ線路（伝送線路部）１４にフリップチップ実装された高周波回路チップ１５を覆い、誘電体薄膜層１３に接している。即ち、第２のシリコン基板２０にはエッチング技術を用いて凹状の窪み２０Ｂが形成してあり、この窪み２０Ｂ内に高周波回路チップ１５が複数個収容してある。また、窪み２０Ｂに高周波回路チップ１５を収容するに際して、第２のシリコン基板２０と高周波回路チップ１５との間に熱伝導性の樹脂を封入して、熱伝導樹脂層２１を形成してある。尚、第２の半導体基板２０は、シリコンに限らず、放熱性の良いセラミックスや金属材料から形成することが可能である。
【００４９】また、実装基板１０は、第２のシリコン基板２０が接する位置の誘電体薄膜層１３に穿設された第１のヴィアホール２３と、実装基板１０を挟んで第２のシリコン基板２０と対峙する位置に設けられた吸放熱手段としてのヒートシンク２２と、このヒートシンク２２と接する位置のシリコン基板１１に穿設された第２のヴィアホール２４とを備えている。
【００５０】また、誘電体薄膜層１３は図４に拡大して示すように、多層構造に形成してある。即ち、図４に示す実施の形態においては、誘電体薄膜層１３を２層１３ａ，１３ｂに形成し、誘電体薄膜層１３の上下面に接地用導体層２５，１２が形成してある。また、マイクロストリップ線路１４が３つに分割されたマイクロストリップ線路１４ａ，１４ｂ，１４ｃから構成されており、このマイクロストリップ線路１４（１４ａ，１４ｂ，１４ｃ）は、誘電体薄膜層の上面に形成されると共に、第２のシリコン基板２０が誘電体薄膜層１３に接する領域において多層の誘電体薄膜層１３の層１３ａと層１３ｂとの間に形成してある。誘電体薄膜１３の上面及び層１３ａ，１３ｂ間に設けたマイクロストリップ線路１４ａ，１４ｂ，１４ｃのそれぞれは、相互にヴィアホール２３ａ，２３ｂで接続してある。また、接地用導体層１２と接地用導体層２５との間はヴィアホール２３ｃで接続してある。ここに、ヴィアホール２３ａ，２３ｂ，２３ｃは第１ヴィアホール２３を構成している。
【００５１】斯かる構成において、高周波回路チップ１５で発生した熱は、第１ヴィアホール２３（２３ａ，２３ｂ，２３ｃ）及び第２ヴィアホール２４を介して、第２のシリコン基板２０及びヒートシンク２２に伝導されて放熱される。このとき、高周波回路チップ１５と第２のシリコン基板２０間に熱伝導性樹脂層２１が設けられていることにより、熱伝導性が良好となり放熱が促進される。
【００５２】これによって、高周波回路チップ１５の作動時の発熱が第２のシリコン基板２０及びヒートシンク２２を介して放熱され、高周波回路チップ１５の作動時における特性劣化を防止することができる。
【００５３】また、マイクロストリップ線路１４ａ，１４ｃはヴィアホール２３ａ，２３ｂを介して、一旦内層を通るストリップ線路１４ｂと連絡されるため、第２のシリコン基板２０を誘電体薄膜層１３に密着させることができ、高周波回路チップ１５を密閉状態にすることが可能になる。このため、高周波回路チップ１５が第２のシリコン基板２０内に密閉されて外部の環境変化から保護されるから、高周波回路チップ１５の特性劣化を防止することができる。
【００５４】（実施の形態３）図５は本発明における実施の形態３を示す図面で、高周波半導体装置の断面図である。この実施の形態３が実施の形態２と異なる点は、第２の実施の形態で述べた第２のシリコン基板２０の外表面に放熱用フィン３０を形成した点である。
【００５５】斯かる構成においては、作動時、高周波回路チップ１５で発生した熱を熱伝導樹脂層２１で効率良く伝導させて放熱用フィン２２において放熱することにより、この放熱用フィン３０によって放熱作用がさらに高められて、高周波回路チップ１５の動作時における熱による特性劣化を防止することができる。
【００５６】（実施の形態４）図６及び図７は本発明における実施の形態４を示す図であり、図６の（Ａ）は高周波半導体装置の断面図、（Ｂ）は断面図（Ａ）のマイクロストリップ線路の一部を示す平面図、図７は図６における高周波回路チップ及び受動素子部の回路図である。
【００５７】図６に示す高周波半導体装置１は、２層１３ａ，１３ｂの誘電体薄膜層１３の上に形成したマイクロストリップ線路１４の一部をスパイラルインダクタ３１とＭＩＭ容量（静電容量）３２とからなる受動素子部３３で構成してある。
【００５８】また、受動素子部３３に対応する位置のシリコン基板１１にエッチング孔部１８が形成してある。
【００５９】高周波回路チップ１５内に集積した回路としては、コレクタ接地型のコルピッツ発振回路３９が用いられている（図７参照）。即ち、コルピッツ発振回路３９は、能動素子であるトランジスタ４０ａ、トランジスタ４０ａのベース側に接続される帰還容量であるコンデンサ４０ｂ，４０ｃ、バイアス抵抗である抵抗４０ｅ，４０ｆ、トランジスタ４０ａのコレクタ側に接続される電源端子４１、トランジスタ４０ａのエミッタ側と接地側との間のバイアス抵抗４０ｄからなる。トランジスタ４０ａのベース側に接続されるコンデンサ４０ｂ，４０ｃの略中点からはトランジスタ４０ａのエミッタ側を経て出力端子４２と接続されている。また、トランジス４０ａのべース側には受動素子部３３のスパイラルインダクタ３１及びＭＩＭ容量３２が直列に接続してある。
【００６０】斯かる構成においては、マイクロストリップ線路１４上に形成した受動素子部３３（スパイラルインダクタ３１及びＭＩＭ容量３２）に対応する位置のシリコン基板１１にエッチング孔部１８を形成して接地用導体層１２が取り除かれているから、寄生容量を小さくすることができると共に、自己共振周波数を高くすることができる。このため、高い周波数領域まで安定した高周波回路チップ１５の性能を得ることができる。
【００６１】(実施の形態５)図８は本発明における実施の形態５を示す図で、（Ａ）は高周波半導体装置の断面図、（Ｂ）は断面図（Ａ）の要部の平面図である。この実施の形態５が先に説明した実施の形態４と異なる点は、高周波回路チップ１５の回路４３をシリコン基板１１上に半導体プロセスによって形成した点である。
【００６２】斯かる構成によれば、高周波回路チップ１５をフリップチップ実装する必要がなく、モノリシック化が実現できるので、製造が容易となり、製造コストの低廉化を図ることができる。
【００６３】(実施の形態６)図９は本発明における実施の形態６を示す図で、高周波半導体装置の断面図である。この実施の形態６がこれまでに説明してきた実施の形態と異なるところは、誘電体薄膜層１３として樹脂シートを用い、この樹脂シート層にポリイミドシート５０を用いている点と、シリコン基板１１にエッチング孔部１８を凹状に形成した点である。
【００６４】即ち、シリコン基板１１上にポリイミドシート（樹脂シート層）５０を積層してなる実装基板１のシリコン基板１１に、貫通しない凹状のエッチング孔部１８が形成してある。
【００６５】斯く構成することによっても、先に説明した実施の形態と略同様の作用及び効果が得られる。加えて、シリコン基板１１に形成したエッチング孔部１８が貫通しない凹状に形成してあるから、シリコン基板１１の機械的強度が強いものとなる。
【００６６】（実施の形態７）図１０は本発明における実施の形態７を示す図で、（Ａ）は高周波半導体装置の断面図、（Ｂ）は断面図（Ａ）の底面図である。
【００６７】この実施の形態７が実施の形態６と異なるのは、ポリイミドシート５０の代わりにセラミックス基板５１を用いている点、接地導体１２の略中央部に接地導体窓５２を形成した点が異なる。斯く構成しても、先に述べた実施の形態と略同様の作用及び効果が得られる。
【００６８】（実施の形態８）図１１は本発明における実施の形態８を示す図で、（Ａ）は高周波半導体装置の断面図、（Ｂ）は同じく平面図である。
【００６９】この実施の形態８が実施の形態７と異なるのは、セラミックス基板５１の上面に伝送線路部１４としてコプレナ型伝送線路６０を用いている点である。斯く構成しても先に述べた実施の形態と略同様の作用及び効果が得られる。また、伝送線路部１４によって高周波回路チップ１５の性能が低下しないようにすることができる。
【００７０】
【発明の効果】以上のように本発明は、伝送線路部にフリップチップ実装した高周波回路チップの特性劣化を防止すると共に、低損失を実現できる高周波半導体装置及びその装置を用いた無線装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の高周波半導体装置における実施の形態１を示す断面図
【図２】図１に示す高周波半導体装置の組立て例を示す分解斜視図
【図３】本発明における実施の形態２を示す高周波半導体装置の断面図
【図４】図３のＡ部拡大図
【図５】本発明における実施の形態３を示す高周波半導体装置の断面図
【図６】本発明における実施の形態４を、高周波半導体装置の断面図（Ａ）、断面図（Ａ）のマイクロストリップ線路の一部を示す平面図（Ｂ）で示す図面
【図７】図６における高周波回路チップ及び受動素子部の回路図
【図８】本発明における実施の形態５を、高周波半導体装置の断面図（Ａ）、断面図（Ａ）の要部の平面図（Ｂ）で示す図面
【図９】本発明における実施の形態６を示す高周波半導体装置の断面図
【図１０】本発明における実施の形態７を、高周波半導体装置の断面図（Ａ）、底面図（Ｂ）で示す図面
【図１１】本発明における実施の形態８を、高周波半導体装置の断面図（Ａ）、平面図（Ｂ）で示す図面
【図１２】従来の高周波半導体装置の断面図
【符号の説明】
１ 高周波半導体装置
１０ 実装基板
１１ シリコン基板（第１の半導体基板）
１２ 接地用導体層
１３ 誘電体薄膜層
１４ マイクロストリップ線路（伝送線路部）
１５ 高周波回路チップ
１６ バンプ
１８ エッチング孔部
【特許請求の範囲】
【請求項１】 第１の半導体基板上に誘電体薄膜層を積層してなる実装基板と、前記実装基板の前記第１の半導体基板に形成されたエッチング孔部と、前記第１の半導体基板に接する前記誘電体薄膜層に形成された接地用導体層と、前記誘電体薄膜層の上面に形成された伝送線路部と、前記伝送線路部上にバンプを介してフリップチップ実装し、前記エッチング孔部に対応する位置に配置された高周波回路チップと、を備えてなる高周波半導体装置。
【請求項２】 前記高周波回路チップを覆うように配置され、前記誘電体薄膜層に接する第２の半導体基板と、前記第２の半導体基板が接する位置の前記誘電体薄膜層に穿設された第１のヴィアホールと、前記実装基板を挟んで前記第２の半導体基板と対峙する位置に設けられた吸放熱手段と、前記吸放熱手段と接する位置の前記第１の半導体基板に穿設された第２のヴィアホールと、前記第２の半導体基板と前記高周波回路チップとの間に設けられた熱伝導樹脂層と、を備えてなる請求項１記載の高周波半導体装置。
【請求項３】 前記第２の半導体基板の外表面に放熱用フィンを形成してなる請求項２記載の高周波半導体装置。
【請求項４】 前記誘電体薄膜層が多層に形成され、前記多層の誘電体薄膜層における上下面に接地用導体層が形成されると共に、前記伝送線路部が、前記第２の半導体基板が前記多層の誘電体薄膜層に接する領域において前記多層の誘電体薄膜層の層間に形成されてなる請求項２記載の高周波半導体装置。
【請求項５】 前記伝送線路部の入力側の一部がスパイラルインダクタと静電容量とからなる受動素子部で構成され、前記受動素子部に対応する位置の前記第１の半導体基板にエッチング孔部が形成されてなる請求項１記載の高周波半導体装置。
【請求項６】 第１の半導体基板上に樹脂シート層を積層してなる実装基板と、前記実装基板の前記第１の半導体基板に形成されたエッチング孔部と、前記第１の半導体基板に接する前記樹脂シート層に形成された接地用導体層と、前記樹脂シート層の上面に形成された伝送線路部と、前記伝送線路部上にバンプを介してフリップチップ実装し、前記エッチング孔部に対応する位置に配置された高周波回路チップと、を備えてなる高周波半導体装置。
【請求項７】 前記高周波回路チップを覆うように配置され、前記樹脂シート層に接する第２の半導体基板と、前記第２の半導体基板が接する位置の前記樹脂シート層に穿設された第１のヴィアホールと、前記実装基板を挟んで前記第２の半導体基板と対峙する位置に設けられた吸放熱手段と、前記吸放熱手段と接する位置の前記第１の半導体基板に穿設された第２のヴィアホールと、前記第２の半導体基板と前記高周波回路チップとの間に設けられた熱伝導樹脂層と、を備えてなる請求項６記載の高周波半導体装置。
【請求項８】 前記第２の半導体基板の外表面に放熱用フィンが形成されてなる請求項７記載の高周波半導体装置。
【請求項９】 前記樹脂シート層が多層に形成され、前記多層の樹脂シート層における上下面に接地用導体層が形成されると共に、前記伝送線路部が、前記第２の半導体基板が前記多層の樹脂シート層に接する領域において前記多層の樹脂シート層の層間に形成されてなる請求項６記載の高周波半導体装置。
【請求項１０】 前記伝送線路部の入力側の一部がスパイラルインダクタと静電容量とからなる受動素子部で構成され、前記受動素子部に対応する位置の前記第１の半導体基板に前記エッチング孔部が形成されてなる請求項６記載の高周波半導体装置。
【請求項１１】 前記伝送線路部は、マイクロストリップ線路またはコプレナ型伝送線路のいずれかを選択する請求項１または請求項６に記載の高周波半導体装置。
【請求項１２】 前記第１及び第２の半導体基板は、シリコン基板、セラミック基板あるいはガラス基板より一つを選択する請求項１または請求項６記載の高周波半導体装置。
【請求項１３】 前記誘電体薄膜層の材料は、ベンゾシクロブテンまたはポリイミドからなる請求項１に記載の高周波半導体装置。
【請求項１４】 前記樹脂シート層の材料は、ポリイミドシートである請求項６記載の高周波半導体装置。
【請求項１５】 前記高周波回路チップの回路が、前記第１の半導体基板に半導体プロセスによって形成されてなる請求項５または請求項１０記載の高周波半導体装置。
【請求項１６】 第１の半導体基板上に誘電体薄膜層を積層してなる実装基板と、前記実装基板の前記第１の半導体基板に形成されたエッチング孔部と、前記第１の半導体基板に接する前記誘電体薄膜層に形成された接地用導体層と、前記誘電体薄膜層の上面に形成された伝送線路部と、前記伝送線路部上にバンプを介してフリップチップ実装し、前記エッチング孔部に対応する位置に配置された高周波回路チップと、を備えてなる高周波半導体装置を用いた無線装置。
【請求項１７】 前記高周波回路チップを覆うように配置され、前記誘電体薄膜層に接する第２の半導体基板と、前記第２の半導体基板が接する位置の前記誘電体薄膜層に穿設された第１のヴィアホールと、前記実装基板を挟んで前記第２の半導体基板と対峙する位置に設けられた吸放熱手段と、前記吸放熱手段と接する位置の前記第１の半導体基板に穿設された第２のヴィアホールと、前記第２の半導体基板と前記高周波回路チップとの間に設けられた熱伝導樹脂層と、を備えてなる請求項１６記載の高周波半導体装置を用いた無線装置。
【請求項１８】 前記第２の半導体基板の外表面に放熱用フィンが形成されてなる請求項１７記載の高周波半導体装置を用いた無線装置。
【請求項１９】 前記誘電体薄膜層が多層に形成され、前記多層の誘電体薄膜層における上下面に接地用導体層が形成されると共に、前記伝送線路部が、前記第２の半導体基板が前記多層の誘電体薄膜層に接する領域において前記多層の誘電体薄膜層の層間に形成されてなる請求項１７記載の高周波半導体装置を用いた無線装置。
【請求項２０】 前記伝送線路部の入力側の一部がスパイラルインダクタと静電容量とからなる受動素子部で構成され、前記受動素子部に対応する位置の前記第１の半導体基板に前記エッチング部が形成されてなる請求項１６記載の高周波半導体装置を用いた無線装置。
【請求項２１】 第１の半導体基板上に樹脂シート層を積層してなる実装基板と、前記実装基板の前記第１の半導体基板に形成されたエッチング孔部と、前記第１の半導体基板に接する前記樹脂シート層に形成された接地用導体層と、前記樹脂シート層の上面に形成された伝送線路部と、前記伝送線路部上にバンプを介してフリップチップ実装し、前記エッチング孔部に対応する位置に配置された高周波回路チップと、を備えてなる高周波半導体装置を用いた無線装置。
【請求項２２】 前記高周波回路チップを覆うように配置され、前記樹脂シート層に接する第２の半導体基板と、前記第２の半導体基板が接する位置の前記樹脂シート層に穿設された第１のヴィアホールと、前記実装基板を挟んで前記第２の半導体基板と対峙する位置に設けられた吸放熱手段と、前記吸放熱手段と接する位置の前記第１の半導体基板に穿設された第２のヴィアホールと、前記第２の半導体基板と前記高周波回路チップとの間に設けられた熱伝導樹脂層と、を備えてなる請求項２１記載の高周波半導体装置を用いた無線装置。
【請求項２３】 前記第２の半導体基板の外表面に放熱用フィンが形成されてなる請求項２２記載の高周波半導体装置を用いた無線装置。
【請求項２４】 前記樹脂シート層が多層に形成され、前記多層の樹脂シート層における上下面に接地用導体層が形成される共に、前記伝送線路部が、前記第２の半導体基板が前記多層の樹脂シート層に接する領域において前記多層の樹脂シート層の層間に形成されてなる請求項２１記載の高周波半導体装置を用いた無線装置。
【請求項２５】 前記伝送線路部の入力側の一部をスパイラルインダクタと静電容量からなる受動素子部で構成し、前記受動素子部に対応する位置の前記第１の半導体基板に前記エッチング孔部が形成されてなる請求項２１記載の高周波半導体装置を用いた無線装置。
【請求項２６】 前記伝送線路部は、マイクロストリップ線路またはコプレナ型伝送線路のいずれかを選択する請求項１６または請求項２１に記載の高周波半導体装置を用いた無線装置。
【請求項２７】 前記高周波回路チップの回路が、前記第１の半導体基板に半導体プロセスによって形成されてなる請求項２０または請求項２５記載の高周波半導体装置を用いた無線装置。
【請求項１】 第１の半導体基板上に誘電体薄膜層を積層してなる実装基板と、前記実装基板の前記第１の半導体基板に形成されたエッチング孔部と、前記第１の半導体基板に接する前記誘電体薄膜層に形成された接地用導体層と、前記誘電体薄膜層の上面に形成された伝送線路部と、前記伝送線路部上にバンプを介してフリップチップ実装し、前記エッチング孔部に対応する位置に配置された高周波回路チップと、を備えてなる高周波半導体装置。
【請求項２】 前記高周波回路チップを覆うように配置され、前記誘電体薄膜層に接する第２の半導体基板と、前記第２の半導体基板が接する位置の前記誘電体薄膜層に穿設された第１のヴィアホールと、前記実装基板を挟んで前記第２の半導体基板と対峙する位置に設けられた吸放熱手段と、前記吸放熱手段と接する位置の前記第１の半導体基板に穿設された第２のヴィアホールと、前記第２の半導体基板と前記高周波回路チップとの間に設けられた熱伝導樹脂層と、を備えてなる請求項１記載の高周波半導体装置。
【請求項３】 前記第２の半導体基板の外表面に放熱用フィンを形成してなる請求項２記載の高周波半導体装置。
【請求項４】 前記誘電体薄膜層が多層に形成され、前記多層の誘電体薄膜層における上下面に接地用導体層が形成されると共に、前記伝送線路部が、前記第２の半導体基板が前記多層の誘電体薄膜層に接する領域において前記多層の誘電体薄膜層の層間に形成されてなる請求項２記載の高周波半導体装置。
【請求項５】 前記伝送線路部の入力側の一部がスパイラルインダクタと静電容量とからなる受動素子部で構成され、前記受動素子部に対応する位置の前記第１の半導体基板にエッチング孔部が形成されてなる請求項１記載の高周波半導体装置。
【請求項６】 第１の半導体基板上に樹脂シート層を積層してなる実装基板と、前記実装基板の前記第１の半導体基板に形成されたエッチング孔部と、前記第１の半導体基板に接する前記樹脂シート層に形成された接地用導体層と、前記樹脂シート層の上面に形成された伝送線路部と、前記伝送線路部上にバンプを介してフリップチップ実装し、前記エッチング孔部に対応する位置に配置された高周波回路チップと、を備えてなる高周波半導体装置。
【請求項７】 前記高周波回路チップを覆うように配置され、前記樹脂シート層に接する第２の半導体基板と、前記第２の半導体基板が接する位置の前記樹脂シート層に穿設された第１のヴィアホールと、前記実装基板を挟んで前記第２の半導体基板と対峙する位置に設けられた吸放熱手段と、前記吸放熱手段と接する位置の前記第１の半導体基板に穿設された第２のヴィアホールと、前記第２の半導体基板と前記高周波回路チップとの間に設けられた熱伝導樹脂層と、を備えてなる請求項６記載の高周波半導体装置。
【請求項８】 前記第２の半導体基板の外表面に放熱用フィンが形成されてなる請求項７記載の高周波半導体装置。
【請求項９】 前記樹脂シート層が多層に形成され、前記多層の樹脂シート層における上下面に接地用導体層が形成されると共に、前記伝送線路部が、前記第２の半導体基板が前記多層の樹脂シート層に接する領域において前記多層の樹脂シート層の層間に形成されてなる請求項６記載の高周波半導体装置。
【請求項１０】 前記伝送線路部の入力側の一部がスパイラルインダクタと静電容量とからなる受動素子部で構成され、前記受動素子部に対応する位置の前記第１の半導体基板に前記エッチング孔部が形成されてなる請求項６記載の高周波半導体装置。
【請求項１１】 前記伝送線路部は、マイクロストリップ線路またはコプレナ型伝送線路のいずれかを選択する請求項１または請求項６に記載の高周波半導体装置。
【請求項１２】 前記第１及び第２の半導体基板は、シリコン基板、セラミック基板あるいはガラス基板より一つを選択する請求項１または請求項６記載の高周波半導体装置。
【請求項１３】 前記誘電体薄膜層の材料は、ベンゾシクロブテンまたはポリイミドからなる請求項１に記載の高周波半導体装置。
【請求項１４】 前記樹脂シート層の材料は、ポリイミドシートである請求項６記載の高周波半導体装置。
【請求項１５】 前記高周波回路チップの回路が、前記第１の半導体基板に半導体プロセスによって形成されてなる請求項５または請求項１０記載の高周波半導体装置。
【請求項１６】 第１の半導体基板上に誘電体薄膜層を積層してなる実装基板と、前記実装基板の前記第１の半導体基板に形成されたエッチング孔部と、前記第１の半導体基板に接する前記誘電体薄膜層に形成された接地用導体層と、前記誘電体薄膜層の上面に形成された伝送線路部と、前記伝送線路部上にバンプを介してフリップチップ実装し、前記エッチング孔部に対応する位置に配置された高周波回路チップと、を備えてなる高周波半導体装置を用いた無線装置。
【請求項１７】 前記高周波回路チップを覆うように配置され、前記誘電体薄膜層に接する第２の半導体基板と、前記第２の半導体基板が接する位置の前記誘電体薄膜層に穿設された第１のヴィアホールと、前記実装基板を挟んで前記第２の半導体基板と対峙する位置に設けられた吸放熱手段と、前記吸放熱手段と接する位置の前記第１の半導体基板に穿設された第２のヴィアホールと、前記第２の半導体基板と前記高周波回路チップとの間に設けられた熱伝導樹脂層と、を備えてなる請求項１６記載の高周波半導体装置を用いた無線装置。
【請求項１８】 前記第２の半導体基板の外表面に放熱用フィンが形成されてなる請求項１７記載の高周波半導体装置を用いた無線装置。
【請求項１９】 前記誘電体薄膜層が多層に形成され、前記多層の誘電体薄膜層における上下面に接地用導体層が形成されると共に、前記伝送線路部が、前記第２の半導体基板が前記多層の誘電体薄膜層に接する領域において前記多層の誘電体薄膜層の層間に形成されてなる請求項１７記載の高周波半導体装置を用いた無線装置。
【請求項２０】 前記伝送線路部の入力側の一部がスパイラルインダクタと静電容量とからなる受動素子部で構成され、前記受動素子部に対応する位置の前記第１の半導体基板に前記エッチング部が形成されてなる請求項１６記載の高周波半導体装置を用いた無線装置。
【請求項２１】 第１の半導体基板上に樹脂シート層を積層してなる実装基板と、前記実装基板の前記第１の半導体基板に形成されたエッチング孔部と、前記第１の半導体基板に接する前記樹脂シート層に形成された接地用導体層と、前記樹脂シート層の上面に形成された伝送線路部と、前記伝送線路部上にバンプを介してフリップチップ実装し、前記エッチング孔部に対応する位置に配置された高周波回路チップと、を備えてなる高周波半導体装置を用いた無線装置。
【請求項２２】 前記高周波回路チップを覆うように配置され、前記樹脂シート層に接する第２の半導体基板と、前記第２の半導体基板が接する位置の前記樹脂シート層に穿設された第１のヴィアホールと、前記実装基板を挟んで前記第２の半導体基板と対峙する位置に設けられた吸放熱手段と、前記吸放熱手段と接する位置の前記第１の半導体基板に穿設された第２のヴィアホールと、前記第２の半導体基板と前記高周波回路チップとの間に設けられた熱伝導樹脂層と、を備えてなる請求項２１記載の高周波半導体装置を用いた無線装置。
【請求項２３】 前記第２の半導体基板の外表面に放熱用フィンが形成されてなる請求項２２記載の高周波半導体装置を用いた無線装置。
【請求項２４】 前記樹脂シート層が多層に形成され、前記多層の樹脂シート層における上下面に接地用導体層が形成される共に、前記伝送線路部が、前記第２の半導体基板が前記多層の樹脂シート層に接する領域において前記多層の樹脂シート層の層間に形成されてなる請求項２１記載の高周波半導体装置を用いた無線装置。
【請求項２５】 前記伝送線路部の入力側の一部をスパイラルインダクタと静電容量からなる受動素子部で構成し、前記受動素子部に対応する位置の前記第１の半導体基板に前記エッチング孔部が形成されてなる請求項２１記載の高周波半導体装置を用いた無線装置。
【請求項２６】 前記伝送線路部は、マイクロストリップ線路またはコプレナ型伝送線路のいずれかを選択する請求項１６または請求項２１に記載の高周波半導体装置を用いた無線装置。
【請求項２７】 前記高周波回路チップの回路が、前記第１の半導体基板に半導体プロセスによって形成されてなる請求項２０または請求項２５記載の高周波半導体装置を用いた無線装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
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【図１１】
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【公開番号】特開２００１−１７７０１３（Ｐ２００１−１７７０１３Ａ）
【公開日】平成１３年６月２９日（２００１．６．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願平１１−３５４４３７
【出願日】平成１１年１２月１４日（１９９９．１２．１４）
【出願人】（０００１８７７２５）松下通信工業株式会社 (38)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１３年６月２９日（２００１．６．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１１年１２月１４日（１９９９．１２．１４）
【出願人】（０００１８７７２５）松下通信工業株式会社 (38)
【Ｆターム（参考）】
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